Esta pesquisa de mestrado analisa, através de um estudo experimental, o comportamento mecânico de misturas em concreto asfáltico, utilizando agregados siderúrgicos (Escória de Aciaria) e Resíduo Areia de Fundição (R.A.F) em combinação com agregados minerais (Basalto). A reutilização destes resíduos industriais traz benefícios ambientais, pois auxilia a questão de deposição destes rejeitos, além de diminuir a degradação ambiental em áreas de extração de agregados pétreos. Foi realizada a dosagem de quatro misturas através da Metodologia Marshall, sendo uma mistura de Referência composta de agregados minerais. Para caracterização e verificação do desempenho das misturas asfálticas foi realizada a moldagem dos corpos-de-prova através da Metodologia Marshall, com uso de CAP 50/60, sendo determinado, além das propriedades Marshall, ensaios de módulo de resiliência à compressão diametral (Mr), resistência à tração (Rt), resistência à fadiga (tensão controlada), deformação permanente sob carga repetida, abrasão (Cântabro) e adesividade (Metodologia Lottman Modificada) das quatro misturas estudadas. Os resultados obtidos demonstraram que a adição dos resíduos industriais estudados ao concreto asfáltico aumenta o consumo de ligante da mistura. A incorporação de escória de aciaria à mistura em concreto asfáltico apresentou desempenho superior ao da mistura com agregados convencionais nas propriedades mecânicas e de durabilidade. A adição de Resíduo Areia de Fundição (R.A.F) em combinação com escória de aciaria não apresentou desempenho satisfatório neste estudo, uma vez que apresentou consumo de ligante elevado e propriedades mecânicas com desempenho inferior. Através do estudo ficou evidente a viabilidade da incorporação da escória de aciaria em misturas asfálticas apresentando melhora nas características mecânicas e de adesividade.

Este trabalho avalia o efeito da adição de resíduo proveniente das indústrias de fabricação do papel, quando incorporados a argilas para processamento cerâmico tradicional. Foram utilizadas argilas da região de Canoas - RS e Sapucaia do Sul - RS, bem como o resíduo proveniente de uma empresa de São Leopoldo - RS. Após a caracterização das matérias-primas, foram formuladas massas cerâmicas com adições de 5, 10, 20 e 40% de resíduo, e, como padrão de comparação, utilizou-se uma formulação apenas com argilas. As massas cerâmicas foram conformadas por extrusão e foram submetidas à queima em forno elétrico nas temperaturas de 850, 900, 950 e 1 000°C. Os corpos cerâmicos assim obtidos foram caracterizados segundo suas propriedades físicas, mecânicas e térmicas. Os resultados mostraram que o resíduo aumenta a resistência a verde, favorecendo o manuseio deste durante o processamento cerâmico, aumenta a densificação do material cerâmico nas formulações de 5 e 1 0% de adição e conseqüentemente sua resistência mecânica após a queima comparada à formulação sem adição de resíduo de celulose e produz características na formulação com 20% bem próximas da formulação sem resíduo. Com isso pode-se afirmar que há viabilidade no uso deste resíduo na produção de produtos cerâmicos numa proporção de até 20% de adição numa temperatura ideal de queima de 900°C nas condições realizadas neste trabalho. / This work evaluates the effect of using a cellulose waste as raw material for ceramic production when incorporated to two Southern Brazil clays used for the production of building materiais. The waste in case is sludge from the paper production in an industrial plant. The ceramic masses were prepared using O, 5, 10, 20 and 40%wt of waste. The ceramic mixes were extruded, dried (at 110°C) and burned in laboratory electric oven at 850, 900, 950 and 1000°C. The ceramic bodies were characterized according to their physical, mechanical and thermal properties. The results showed that the cellulose waste increases the mechanical resistance of ceramic masses after drying, favoring their handling during ceramic processing. After burning, the ceramic bodies with 5 and 10% of cellulose waste showed higher mechanical strength compared to the formulation without cellulose waste. Ceramic bodies with 20% of cellulose waste showed features next to the ceramic bodies without waste. The results indicated the viability of use up to 20% of cellulose for ceramic production by burning at 900°C.

O estudo concentrou-se na avaliação do desempenho de resíduos da produção agrícola brasileira como auxiliares de filtração da fumaça principal de cigarros em comparação com as tecnologias conhecidas, os filtros de acetato de celulose e de carvão ativado. Foram investigadas, após seleção preliminar: fibra de coco, casca de arroz, casca de banana – versões in natura e após calcinação - e talo de fumo in natura. Os materiais foram testados quanto à retenção de nicotina, alcatrão, monóxido de carbono, compostos orgânicos voláteis, metais, aminas aromáticas, fenóis, amônia, ácido cianídrico, óxidos de nitrogênio, compostos carbonilados voláteis e benzo[a]pireno na fumaça principal de cigarros de altos teores de alcatrão. Os analitos investigados fazem parte das principais substâncias monitoradas pelos órgãos reguladores da indústria tabagista. Para tanto, os materiais foram inseridos em filtros de cigarro com cavidade, ficando submetidos ao contato com o fluxo da fumaça principal de cigarros. Desta forma pôde-se avaliar, pelos teores da fumaça após percorrer os filtros, se os materiais trazem algum efeito adicional ou seletivo no processo de filtração, contribuindo para a redução de risco de cigarros. As fibras foram caracterizadas em termos de área específica, composição elementar, grupos funcionais via espectroscopia de absorção no infravermelho e a presença de metais via microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersa de raios X. Casca de banana e fibra de coco calcinadas mostraram desempenho superior aos materiais comparativos na remoção de aminas aromáticas, fenóis e benzo[a]pireno, enquanto casca de arroz e talo de fumo in natura removeram com mais eficiência os óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono. Para quase a totalidade dos analitos avaliados, a presença dos resíduos agrícolas nos filtros ocasionou em filtração superior à apresentada pelo acetato de celulose, material base dos filtros utilizados em praticamente todas as marcas de cigarros do Brasil. Entretanto, nenhum dos agro-resíduos demonstrou universalidade na filtração de todas as classes de compostos, evidenciando que seu uso em combinação é a melhor maneira de obter-se filtração ampliada dos principais compostos tóxicos da fumaça. / This study focused on the evaluation of Brazilian agriculture by-products as alternative filter media in cigarette mainstream smoke filtration when compared to known filter technologies, i.e. cellulose acetate and activated carbon. The evaluated materials after previous selection were: coconut coir, rice husks, banana peel – raw fibers and calcinated versions – and raw tobacco stem. The materials were tested for filtration of nicotine, tar, ammonia, carbon monoxide, volatile organic compounds, metals, aromatic amines, phenols, hydrogen cyanide, nitrogen oxides, volatile carbonilated compounds and benzo[a]pyrene in the mainstream smoke of high tar content cigarettes. These analytes belong to the Hoffmann’s list of toxicants in cigarette smoke and are monitored by tobacco industry regulating agencies. The fibers were inserted into cavity cigarette filters, and submitted to the flow of cigarette mainstream smoke. Thus it was possible to evaluate, when measuring smoke analyte levels after filtration process, whether they can bring any additional or selective effect to the retention of those toxicants, helping to harm reduction of cigarettes. These agricultural by-products were characterized in terms of specific surface area, elemental composition, functional groups via infrared absorption spectroscopy and the presence of metals via scanning electron microscopy with energy-dispersive x-ray spectroscopy. Calcinated banana peels and coconut coir showed a superior performance, in comparison to cellulose acetate and even activated carbon, for the filtration of aromatic amines, phenols and benzo[a]pyrene while raw rice husks and tobacco stem have removed more efficiently nitrogen oxides and CO. For all evaluated analytes, the presence of the fibers in the filters has led to better filtration performance than that showed by cellulose acetate, main filter media of almost all cigarette brands sold in Brazil. However, none of the tested by-products has shown universality for filtration of all types of compounds, suggesting that the best way of achieving best filtration performance for the main toxicants is using them in combination, as mixtures.

o objetivo do presente trabalho foi desenvolver um material adsorvente alternativo de íons sulfato a partir de um resíduo industrial abundante e renovável. Apesar da baixa toxicidade, concentrações elevadas destes íons inviabilizam o reciclo, o reuso e o descarte de efluentes. Para tanto, foi utilizado o resíduo do processamento de camarão que, após etapas de desmineralização, desproteinização e desacetilação, forneceu materiais quitinosos em forma de flakes com diferentes graus de desacetilação (GD), tendo sido selecionada a quitina com GD da ordem de 25% como sólido adsorvente. Os estudos de adsorção de íons sulfàto, realizados em frascos agitados com soluções sintéticas, mostraram valores de remoção da ordem de 92%, correspondente a uma capacidade de adsorção de 3,2 mEq.g-l. Estes resultados foram obtidos com o emprego de uma razão sólido/SO/- de 8,5 mg.mg-I, tempo de contato de 15 minutos e um pH de equilíbrio de 4,3 :t 0,3. Além da adsorção de íons sulfato, os resultados revelaram que quiti.na adsorve também íons molibdato (82% em 15 minutos e 92% em 60 minutos) sem qualquer interferência na adsorção de íons sulfato, fato considerado relevante no tratamento de efluentes de mineração de cobre e molibdênio. A adsorção dos íons sulfàto por quiti.na ocorre através do mecanismo de fisissorção por atração eletrostática, seguindo um modelo cinético de pseudo-segunda ordem, onde as etapas de transferência de massa dos íons não foram limitantes. A reversibilidade da adsorção, uma das características de processos que envolvem interações eletrostáticas, foi confirmada através de estudos de dessorção utilizando soluções de NaOH e permitiram verificar a possibilidade de regeneração do adsorvente. A cinética de adsorção em coluna de percolação, para uma granulometria de sólido e pH inicial do meio inferiores, foi maior do que a obtida no sistema de frascos agitados. Por outro lado, a capacidade de adsorção obtida a partir da curva de saturação em coluna de percolação foi praticamente a mesma obtida no sistema de :fIascosagitados. Nos estudos com efluentes industriais, o desempenho da quitina foi praticamente similar ao obtido com efluentes sintéticos, tendo sido atingidos elevados percentuais de adsorção. Estes resultados confirmam o potencial deste bioadsorvente para o tratamento de efluentes contendo altas concentrações de íons sulfato. Finalmente, são discutidas as considerações gerais do processo no contexto geral do tratamento de efluentes líquidos contendo compostos inorgânicos.

Um dos maiores desafios da sociedade moderna é a descoberta de novas alternativas para a destinação de resíduos gerados em processos produtivos na indústria, que diminuam a degradação ambiental visando o progresso sustentável. A mudança na forma de enfrentar o problema, passando a valorizar o resíduo tratando-o com “status” de matéria-prima, através da incorporação em misturas asfálticas, minimiza a exploração de matéria-prima natural com ganho ambiental, tecnológico e econômico. Nesta pesquisa, aplicam-se métodos tradicionais de laboratório e de campo, que possibilitam avaliar o comportamento estrutural e ambiental da camada asfáltica com os resíduos industriais incorporados. Apresentam-se as propriedades avaliadas, comparando-as com propriedades usualmente verificadas em misturas do tipo cbuq, analisando as vantagens e desvantagens, a fim de estabelecer metodologia padronizada para avaliação do desempenho das misturas asfálticas estudadas, auxiliando àqueles que tem interesse na utilização de “ melhor compreensão da natureza dos materiais e quais propriedades necessitam ser avaliadas para possibilitar o seu uso em aplicações de pavimentos. A aplicação da metodologia Marshall, de ensaios de resistência à tração e módulo de resiliência mostraram comportamento mecânico adequado, e as relações de MR/Rt forneceram indicativo de leve aumento na rigidez e vida de fadiga semelhante às misturas convencionais Para avaliação ambiental os métodos empregados basearam-se nas exigências preconizadas pela ABNT, referentes à amostragem, classificação, lixiviação e solubilização de resíduos, não sendo observadas alterações na emissão de contaminantes. Os resultados mostraram o potencial da abordagem realizada, demonstrando que podem ser aplicados os mesmos métodos, procedimentos e equipamentos usualmente empregados na pavimentação rodoviária. Por fim, apresentam-se metodologia empregada na implantação de um trecho experimental, sob ação de cargas reais de tráfego e variações climáticas, e proposta de monitoramento ao longo da vida útil do pavimento, a fim de verificar o comportamento e estabelecer padrões de desempenho de misturas asfálticas incorporadas com resíduos industriais.

A escória de aciaria elétrica é um resíduo gerado no processo de fabricação de aço, que apresenta propriedades físicas adequadas quando aplicada em alguns materiais da área de construção civil. Entretanto, possui algumas limitações causadas pela presença de compostos que sofrem reações expansivas quando exposta ao ambiente (óxidos de cálcio e magnésio livres, óxidos de ferro e silicatos de cálcio), provocando rupturas e desintegração dos materiais onde é aplicada. Além disso, quando usada como base e sub-base na construção de estradas, pode ocorrer a formação de tufa (calcário precipitado) causando entupimento de drenos das rodovias. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o teor de cal livre em escória de aciaria elétrica utilizando a combinação de um método titulométrico com análise térmica, pois é um dos compostos mais citados pela literatura como responsável pela expansão da escória. Dois métodos titulométricos foram selecionados para determinar o teor de cal livre, onde o primeiro foi desenvolvido para análise em cimento (Método do etilenoglicol) e o segundo foi adaptado para escória de aço (Método de Franke) Os resultados mostraram que o método de Franke, extraído da norma européia EN 1744:1998, foi o mais adequado para determinar cal livre em escórias de aciaria elétrica. A quantidade de cal livre encontrada não permitiu avaliar sua variação ao longo do tempo de exposição, somente considerando os métodos titulométricos. Entretanto, utilizando o método de análise térmica, observou-se um decréscimo no número de reações do primeiro mês de exposição com relação aos meses seguintes, sugerindo uma estabilização das escórias ao longo do tempo. Também, os resultados para cal original (em torno de 1%) sugerem uma potencialidade de formação de tufa. Finalmente, esse estudo mostrou que é fundamental a associação dos métodos titulométrico e de análise térmica para uma adequada avaliação de cal livre em escórias de aciaria elétrica.

O uso de resíduos pela indústria da construção civil vem se consolidando como prática para a sustentabilidade, atenuando o impacto ambiental gerado pela disposição inadequada de resíduos. O objetivo deste trabalho é de contribuir para os estudos das alternativas de disposição final dos lodos gerados na Estação de Tratamento Biológico de Esgoto Misto (ETE) da cidade de Osório, RS, verificando a possibilidade de utilização destes resíduos, após desaguamento em leitos de secagem e processo de incineração, tendo a cinza produzida e utilizada como adição em argamassa da construção civil. A evolução estrutural e química resultante do tratamento térmico (calcinação em diferentes temperaturas) identificou a ideal temperatura para os ensaios em argamassa. A calcinação proporcionou a diminuição do volume do material, eliminou o conteúdo de matéria orgânica, reduziu a cinza dos materiais combustíveis (tornando-o inerte), eliminou patogênicos e transformou o lodo de esgoto em material amorfo – critério essencial para torná-lo reativo com o cimento – avaliado através de ensaios específicos da amostra. A caracterização morfológica e mineralógica das cinzas em ensaios revelou que estas cinzas podem ser tratadas através de processo de conformação específica e contribuiu para revelar o bom comportamento físico e químico do material que apresentou características pozolâmicas e cimentantes. Moagem das cinzas, ensaios por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, moldagem de corpos-de-prova, resistência à compressão, ensaios de lixiviação e solubilização foram realizados, a fim de caracterizar as cinzas para que fossem utilizadas em argamassa, melhorando o seu desempenho, sem riscos ambientais.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-21T15:00:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nuvolari_Ariovaldo_M.pdf: 5739936 bytes, checksum: e3bbbc988b019ebd09db9bc714fd998f (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O destino final do lodo gerado nas Estações de Tratamentode Esgotos Municipais (ETEs) constitui-senumsério problema,que vem sendo solucionado, em alguns países, através de diversas técnicas. A incorporação do lodo aos solos agrícolas ou de pastagens é uma das técnicas mais utilizadas, pois traz beneficios aos solos receptores, quando realizada de forma adequada. O lodo seco contém cerca de 60 a 70% de resíduos orgânicos, além de uma certa percentagem de nutrientes. Ao serem incorporados ao solo, os resíduos orgânicos sofrem degradação através de microrganismos, transformando-se em húmus, que é um ótimo condicionador de solos. No entanto, para que o lodo possa ser utilizado, deve-se conhecer as suas características, principalmente com relação a teores de metais pesados, além de se escolher corretamenteo tipo de cultura a ser utilizadaou o correto manejode pastagens,em função da presença de patogênicos no lodo. Os países que já se utilizam dessas técnicas definiram recentemente diversos critérios de utilização e controle, a partir de pesquisas desenvolvidas durante décadas. Na presente pesquisa, realizada em 2 fases de 6 meses cada, foram montados protótipos para aplicação de um lodo de esgoto municipal, proveniente de uma ETE, tipo "valo de oxidação", exclusivamente doméstico, em estado líquido, num solo argilo-arenoso, a diferentes taxas.Foram monitorados alguns parâmetros relacionados com a biodegradação do lodo no solo, tais como: a geração -de CO2 , pela técnica da respirometria (ABNT - 1993); o teor de umidade "h" e o teor de sólidos voláteis "SV" (por secagem até peso constante a 1050e 5500C); o "pH" (em H2O); o teor de carbono "C" e de matéria orgânica "MO", através das técnicas descritas por CAMARGO et alli (1986), tanto do solo-controle quanto das diversas misturas solo-lodo. São apresentados e discutidos os resultados obtidos nesta pesquisa, tendo o teste respirométrico se mostrado uma excelente ferramenta, no acompanhamento do processo de degradação da matéria orgânica no solo / Abstract: The final fate of the sewage sludge, trom treatment plants, is a serious problem alI over the world today. The recycling of this material through its incorporation on agricultural and grazing soils is an important alternative. The dry sludge has 60-70 % of organics and some percent of nutrients. The remaining material, after its residual degradation, is a good soil conditioner. However, for correct land disposal its necessary to monitor heavy metaIs and pathogenic levels, in the sewage sludge and on the site soil. In this research, divided in two phases of 6 months each, plots were employed to aplicate sewage sludge, trom oxidation ditch, on a clay-sand soil, at differents rates. The evolution of some parameters, related with the organic matter biodegration on soilsludge mixtures, were monitored, as: carbon dioxid (CO2) evolved ITom the microorganisms respiration, through Bartha's respirometric methods (ABNT -1993); humidity (h) and volatile solids contents (VS); utilizing drying methods at 1050and 5500C, respectively; pH (in H2O); organiccarbon (C) and organics matter contents, utilizing oxidation methods (K2Cr207and (' / Mestrado / Recursos Hidricos e Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Durval Rodrigues de Paula Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Malheiros_SergioMauricioPinheiro_M.pdf: 7977879 bytes, checksum: e73f86415f177869249e99170fb88d55 (MD5) Previous issue date: 1996 / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador : Antonio Ludovico Beraldo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-27T22:28:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_JoseVitoriode_M.pdf: 1225007 bytes, checksum: 6d2185eb13541495f77b0976bbeebe25 (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado